Утвержден и введен в действие
Приказом Федерального
агентства по техническому
регулированию и метрологии
от 22 декабря 2017 г. N 2079-ст
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ. СТАНДАРТНЫЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ
ЛАЗЕРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ (КАЛИЕВЫЕ ВОЛЬФРАМАТЫ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ). УПРУГИЕ КОНСТАНТЫ. УПРУГООПТИЧЕСКИЕ МОДУЛИ
ДЛЯ ИЗОТРОПНОЙ ДИФРАКЦИИ
State system for ensuring the uniformity of measurements.
National standard. Standard reference data. Laser crystals
(potassium rare-earth tungstates). Elasticity constants.
Elasto-optic modules for isotropic diffraction
ГОСТ Р 8.942-2017
ОКС 17.020
Дата введения
1 марта 2018 года
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Главным научным метрологическим центром "Стандартные справочные данные о физических константах и свойствах веществ и материалов" (ГНМЦ "ССД"), Научно-технологическим центром уникального приборостроения РАН (НТЦ РАН)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 180 "Стандартные справочные данные о физических константах и свойствах веществ и материалов"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 декабря 2017 г. N 2079-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на упругие константы лазерных кристаллов калиевых вольфраматов редкоземельных элементов и их упругооптические модули для изотропной дифракции.
Основой для составления таблиц стандартных справочных данных явились данные, приведенные в методиках [1] и [2]. Кристаллы семейства калий-редкоземельных вольфраматов KRE(WO4)2 (далее - KREW) являются известными лазерными материалами, например кристаллы калий-иттербиевого вольфрамата KYb(WO4)2 (кратко: KYbW) используются для получения импульсного излучения при пассивной модуляции мод [1].
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:
ГОСТ Р 54500.3/Руководство ИСО/МЭК 98-3:2008 Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Общие положения
Упругие константы (см. таблицу 1) определены путем решения обратной акустической задачи по скоростям распространения упругих волн, экспериментально измеренных фазоимпульсным методом. Упругооптические модули (см. таблицу 3) были определены по коэффициентам акустооптического качества (см. таблицу 2), измеренным методом Диксона.
При выборе систем координат для кристаллов моноклинной сингонии были применены общепринятые рекомендации [3]:
1) ось Z направляется вдоль минимального вектора трансляции с элементарной ячейки кристалла, не совпадающей с осью симметрии второго порядка;
2) ось Y ориентирована вдоль оси симметрии второго порядка таким образом, чтобы система координат XYZ была правой;
3) ось X лежит внутри тупого угла элементарной ячейки и перпендикулярна осям Y и Z.
Другая система координат, называемая диэлектрической, связана с осями оптической индикатрисы: Nm, Np и Ng. При этом ось Np совпадает с осью симметрии второго порядка кристалла и, соответственно, с осью Y, а оси Nm и Np лежат в плоскости XZ и образуют с осями X и Y угол (см. приложение А). Вследствие дисперсии значение угла зависит от длины волны света и может изменяться в видимом диапазоне почти на 2°. Величина этого угла при 632,8 нм для кристаллов семейства KREW, а также плотность материалов приведены в таблице А.1.
4 Механические и акустические свойства кристаллической среды
Упругие характеристики определяют механические и акустические свойства кристаллической среды, описывают реакцию кристалла на механические нагрузки, что прямо или косвенно учитывается при использовании материала в любом качестве. Эти характеристики играют также ключевую роль при использовании материала в качестве основы функциональных элементов и устройств в акустике, акустооптике, акустоэлектронике, ультразвуковой технике. В кристаллах фазовая скорость звуковой волны зависит как от направления распространения упругой волны, так и от ее поляризации (моды). Полностью эта зависимость определяется тензором упругости материала Cijkl, следовательно, определение скорости звука не сводится только к одному измерению, а представляет собой сложную многоступенчатую процедуру. При упругой деформации Skl в кристаллической среде возникают напряжения Tij, описываемые при малых деформация законом Гука: Tij = CijklSkl, где i, j, k, l = 1, 2, 3. Коэффициенты Cijkl носят название коэффициентов упругости (констант жесткости) и составляют тензор четвертого ранга, имеющий 81 элемент. Благодаря свойству симметрии тензора упругости возможно использовать сокращенную (редуцированную) запись , где индексы получаются попарным сворачиванием индексов i, j, k, l. В моноклинных кристаллах редуцированная матрица констант жесткости имеет 13 ненулевых элементов. Далее скорости V собственных мод акустических волн находятся из волнового уравнения
(1)
при стандартном поиске решения в виде гармонической функции. Решая обратную задачу, по известным скоростям распространения упругих волн в разных направлениях теоретически возможно найти константы жесткости Cijkl.
5 Стандартные справочные данные о коэффициентах упругости, коэффициентах акустооптического качества и фотоупругих модулях
5.1 В таблице 1 приведены стандартные справочные данные о коэффициентах упругости кристаллов семейства KRE(WO4)2 в кристаллофизической системе координат (X, Y и Z).
Таблица 1
Стандартные справочные данные о коэффициентах
упругости кристаллов семейства KRE(WO4)2
Константы жесткости , кг/(м·с2) Погрешность, x 109, кг/(м·с2)
KY(WO4)2 KGd(WO4)2 KYb(WO4)2 KLu(WO4)2
c11 184,2 181,4 187,5 189,0 0,6
Для просмотра документа целиком скачайте его >>>
